Što je izolirano neutralno i gdje se koristi?

Trenutno je izoliranog neutralnog u svakodnevnom životu teško pronaći, nikad ga nećete naići ako napravite ožičenje u stanovima. Dok se visokonaponski vodovi aktivno koriste, kao i u nekim slučajevima u mrežama 380V. Reći ćemo vam više o tome što je izolirana neutralna mreža i koje značajke ima jednostavnim riječima u ovom članku.

Što je

Definicija "izoliranog neutralnog" dana je u poglavlje 1.7. PUE, u stavku 1.7.6. i GOST R 12.1.009-2009. Tamo gdje se kaže da je izolirani neutralni transformator ili generator, koji uopće nije povezan s uzemljujućim uređajem ili kada je spojen zaštitnim, mjernim i signalnim uređajima.

Neutralno je točka u kojoj su namota transformatora ili generatora spojeni kada su uključeni prema shemi "zvijezda".

Među električarima postoji zabluda da je skraćeno ime izolirane neutralne IT sustav, prema klasifikaciji klauzule 1.7.3. Što nije sasvim istina. Isti odlomak kaže da su oznake TN-C / C-S / S, TT i IT prihvaćene za mreže i električne instalacije s naponom do 1 kV.

U istom poglavlju 1.7. EIC-a nalazi se stavak 1.7.2. gdje se kaže da se s obzirom na mjere električne sigurnosti električne instalacije dijele na 4 vrste - izolirane ili gluhe uzemljene do 1 kV i više od 1 kV.

Stoga postoje određene razlike u sigurnosti i primjeni takve mreže u različitim naponskim razredima, a najmanje je pogrešno nazvati 10 kV vod izoliranim neutralnim "IT sustavom". Iako shematski - gotovo isto.

U mrežama do 1 kV

Opće informacije

Pogledajmo gdje, kako i u kojim slučajevima koriste izolirani neutral u električnim instalacijama napona do 1000 V, takozvani IT sustav. U PUE poglavlju 1.7. Odjeljak 1.7.3. data je definicija slična gornjoj, ali je malo drugačija. Kaže da kućišta i drugi provodljivi dijelovi u IT sustavima moraju biti uzemljeni. Razmislite kako to izgleda na dijagramu.

Budući da neutralni transformator IT mreže nije spojen sa zemljom, ujedno, nemamo opasnu razliku potencijala između uzemljenja i faze. A slučajno dodirivanje 1 žive žice u IT sustavu sigurno je. Zbog relativno niskog napona, ovdje se zanemaruje kapacitivna fazna vodljivost.

U mrežama s izoliranom neutralnom strujom nema izražene faze i nule - oba su vodiča jednaka.

Struja kroz ljudsko tijelo jednaka je:

ja_h = 3U_f/ (3r_h+ z)

U_f - fazni napon; r_h - otpor ljudskog tijela (prihvaća se 1 kOhm); z je ukupni izolacijski otpor faze u odnosu na zemlju (100 kOhm ili više po fazi).

Struja se u ovom slučaju vraća na izvor napajanja kroz izolaciju žica, a ne na zemlju, kao što je to slučaj s TN-om.

Budući da je otpornost na izolaciju veća od 100 kOhm po fazi, struja kroz tijelo bit će miljampama, što neće nanijeti štetu.

Još jedna značajka ovog sustava je da će struje propuštanja na kućištu i struje kratkog spoja na zemlju biti male. Kao rezultat toga, zaštitna automatizacija (relejni ili prekidači) ne djeluju na način na koji smo navikli u mrežama s uzemljenim neutralom. Ali sustav za nadzor otpornosti izolacije djeluje.

Prema tome, jednofazni krug trofazne linije sustav će nastaviti funkcionirati. U tom se slučaju napon na dvije preostale žice povećava u odnosu na zemlju. Ako osoba dodirne faznu žicu - pada pod linijski napon.

U vezi s ovim dizajnom, ne postoje dvije vrste napona u mreži s izoliranim neutralnim, za razliku od svjetlosnog, gdje je između faza U_linearan (u svakodnevnom životu 380V), i između faze i nula U_faza (220V). Da biste jednofazno opterećenje povezali s mrežom s IT sustavom napona 380 V, možete koristiti padajuće transformatore tipa 380/220 i uređaje između dvije faze spojiti na linearni napon.

Obim primjene

Razgovarajmo o tome gdje se koristi takvo rješenje. Ovaj sustav napajanja korišten je u domaćim elektroenergetskim mrežama za prijenos električne energije u stambene zgrade tijekom sovjetske ere. Posebno za elektrifikaciju drvenih kuća, gdje se pri uzemljenju uzemljenog neutralno povećava opasnost od požara zbog zemaljskih grešaka.

S gledišta električne sigurnosti, razlika između izoliranog i uzemljenog neutralnog napona kuća je da ako jedan od vodiča dodirne uzemljene provodne dijelove u IT mreži, na primjer zidne spojnice ili vodovodne cijevi, mreža će i dalje funkcionirati zbog slabe struje curenja.

Prema tome, ni stanovnici, ni bilo tko drugi neće znati za problem dok netko ne dotakne jednu žicu i cjevovod, netko neće biti šokiran.

U sustavu s uzemljenim neutralnim, djelovat će barem diferencijalna zaštita, a s "dobrim" metalnim krugom otvorit će se prekidač. S početkom masovne gradnje ploča kuća (tzv. Hruščov) odustali su od nje i 60-80-ih prešli na TN-C, a krajem 90-ih dalje TN-C-S, o razlozima koji su pročitani u nastavku.

Trenutno se izolirani neutralni upotrebljava kad god je potrebno za pružanje povećane sigurnosti ili nije moguće napraviti prizemljenje, naime:

• U moru - na brodovima, naftnim i plinskim platformama, gdje je upotreba tijela platforme kao uzemljenja nemoguća zbog zaštite anode, a na mjestima gdje struja teče u vodu, ona će početi hrđati i intenzivno trunuti.
• U rudnicima i na drugim rudničkim nalazištima (s naponom 380-660V).
• U podzemlju.
• O rasvjetnim i upravljačkim krugovima u stacionarnim dizalicama itd.
• Također je u domaćim benzinskim, plinskim ili dizelskim generatorima na izlaznim terminalima izoliran neutral.

Može se pronaći ne samo u obliku koji smo prikazali na gornjem dijagramu, već i u obliku padajućih i izolacijskih transformatora koji se koriste za napajanje prijenosnih rasvjetnih uređaja (ne više od 50 V ili 12 V PTEEP str. 2.12.6.) I druge opreme ili alate, uključujući one s kojima rade u zatvorenim i vlažnim prostorijama.

Sažeti

Otkrili smo zašto nam je potreban izolirani neutral do 1 kV, sad ćemo navesti prednosti i nedostatke sustava napajanja s izoliranom neutralom za lutke u električnoj struji.

Prednosti upotrebe:

1. Velika sigurnost.
2. Veća pouzdanost, koja vam omogućuje da koristite, na primjer, za rasvjetu u bolnicama.
3. Ekonomski faktor - u trofaznoj mreži s izoliranom neutralnom moći je prijenos električne energije kroz najmanji mogući broj žica - u tri.
4. Sustav će i dalje raditi s jednofaznim greškama u zemlji.

Nedostaci:

1. Kvarovi na zemlji povećavaju rizik upotrebe, jer se napajanje nastavlja.
2. Male struje kratkog spoja.
3. Nema iskre tijekom primarne greške.

U mrežama iznad 1000 V

Trenutno se izolirani neutralni najčešće koristi u mrežama sa srednjim naponskim razredom (1-35 kV). Za mrežu od 110 kV i više - čvrsto uzemljeno, Zbog činjenice da se tijekom kratkog spoja na zemlju, napon, kako je rečeno, povećava linearno, pa je u dalekovodu 110 kV fazni napon (između tla i faznog vodiča) 63,5 kV. S kratkim spojem na zemlju, to je osobito važno i omogućuje smanjenje troškova izolacijskih materijala.

Usput, u transformatorskim podstanicama s većim naponom do 35 kV, primarna namota transformatora spojena su u trokut, gdje nema neutralnog takvog.

Niska struja kratkog spoja i sposobnost rada s jednofaznim kratkim spojem na nadzemnim vodovima - u distribucijskim mrežama su posebno važni i omogućuju vam da organizirate neprekidno napajanje strujom. U ovom slučaju, kut pomaka između faza preostalih u radu ostaje nepromijenjen - na 120 °.

Naponima od tisuću volti kapacitivna vodljivost faza ne može se zanemariti. Stoga je dodirivanje VLEP žica opasno za ljudski život. U normalnom načinu, struje u fazama izvora određuju se zbrojem opterećenja i kapacitivnih struja u odnosu na zemlju, dok je zbroj kapacitivnih struja nula, a struja u tlu ne prolazi.

Ako izostavimo neke pojedinosti da bismo je ispravili na jeziku razumljivom za početnike, napon u odnosu na zemlju oštećene faze približava se nuli. Budući da se naponi ostale dvije faze povećavaju na linearne vrijednosti, njihove kapacitivne struje povećavaju se za √3 (1,73) puta. Kao rezultat toga, kapacitivna struja jednofaznog kratkog spoja je 3 puta veća od normalne. Na primjer, za 10 kV dalekovod visokog napona duljine 10 km, kapacitivna struja iznosi otprilike 0,3 A. Kada se luk kratko spoji na masu, luči se opasni prenaponi do 2-4U kao rezultat raznih pojava._f, što dovodi do loma izolacije i interfazni kratki spoj.

Da bi se isključila mogućnost pojave luk i eliminiraju moguće posljedice, neutralni je spojen sa zemljom putem reaktora za suzenje luka. U tom se slučaju njegova induktivnost bira prema kapacitivnosti na mjestu kratkog spoja na zemlju, a također tako da osigurava rad relejne zaštite.

Dakle, zahvaljujući reaktoru:

1. Ja se mnogo smanjujem_kratak
2. Luk postaje nestabilan i brzo se gasi.
3. Povećanje napona nakon gašenja luka je usporeno, što rezultira smanjenjem vjerojatnosti ponovnog pojavljivanja luka i prekidačke struje.
4. Struje obrnutog niza su male, stoga njihov utjecaj na rotirajući rotor generatora nema značajan učinak.

Navodimo prednosti i nedostatke visokonaponskih mreža s izoliranom neutralnom.

Prednosti:

1. Izvjesno vrijeme može raditi u nuždi (s kratkim spojem na zemlju)
2. Na mjestima kvara pojavljuje se neznatna struja, pod uvjetom da je strujni kapacitet mali.

Nedostaci:

1. Komplicirano otkrivanje kvarova.
2. Potreba za izoliranjem linijskih naponskih instalacija.
3. Ako krug dugo traje, onda osoba može biti šokirana strujnim udarom ako padne ispod naponski korak.
4. S jednofaznim kratkim spojem nije osiguran normalan rad relejna zaštita, Vrijednost strujne smetnje izravno ovisi o krugu grananja.
5. Zbog nakupljanja oštećenja izolacije od izloženosti prenaponskim lukovima smanjuje se njezin vijek trajanja.
6. Oštećenja se mogu pojaviti na više mjesta zbog sloma izolacije, kako u kablovima, tako i u elektromotorima i drugim dijelovima električne instalacije.

Ovim se zaključuje pregled načela rada i značajki mreža s izoliranom neutralnom. Ako želite dopuniti članak ili podijeliti svoje iskustvo - napišite u komentarima, mi ćemo ga objaviti!

Srodni materijali:

• Uzroci kratkog spoja
• Kako napraviti uzemljenje u privatnoj kući
• Koja je razlika između uzemljenja i uzemljenja